2025年全国大学生数学建模大赛B题全国一等奖论文 .pdf

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

臣心一片磁针石，不指南方不肯休。——文天祥

电力市场的输电阻塞管理

摘要

电网公司在组织交易、调度和配送时，要制订一个电力市场交易规则，按照购电费

用最小的经济目标来运作。我们采用多元线性回归的方法建立线路潮流值与各机组出力

之间的近似方程，单目标规划确定机组分配预案，公平对待序内外容量建立阻塞费用计

算规则，双目标规划确定机组调整分配方案，进行电力市场的输电阻塞管理。

问题一：首先，我们建立多元线性回归方程，采用SPSS软件求出线路上的潮流值

与各个机组处理预案之间的近似方程，再根据求解出的复相关系数得出自变量与因变量

之间的线性关系明显，用F检验与均方差检验判断近似方程回归较为精确，进一步提高

了模型的严谨性。

问题二：为设计合理的阻塞费用计算规则，我们考虑了两种方法，方法一是直接将

调整后的机组总出力与对应清算价之积与调整前的总费用相减差值作为阻塞费用，但根

据题目要求需公平地对待序内容量不能出力的部分和报价高于清算价的序外容量出力

的部分，这两部分我们用清算价与对应报价之差来结算。

问题三：我们首先根据电力市场交易规则费用最小的交易要旨确定目标函数，根据

清算价、系统负荷、爬坡速率的限制条件确定约束条件，建立单目标规划模型。然后用

MATLAB求解对应的系数分配矩阵与段容分配矩阵，得出分配预案如下：

机组12345678

出力（MW）1507918099.512514095113.9

1

以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以明得失。——《旧唐书·魏征列传》

一、问题重述

我国电力系统的市场化改革正在积极、稳步地进行。2003年3月国家电力监管委员

会成立，2003年6月该委员会发文列出了组建东北区域电力市场和进行华东区域电力市

场试点的时间表，标志着电力市场化改革已经进入实质性阶段。可以预计，随着我国用

电紧张的缓解，电力市场化将进入新一轮的发展，这给有关产业和研究部门带来了可预

期的机遇和挑战。

电力从生产到使用的四大环节——发电、输电、配电和用电是瞬间完成的。我国电

力市场初期是发电侧电力市场，采取交易与调度一体化的模式。电网公司在组织交易、

调度和配送时，必须遵循电网“安全第一”的原则，同时要制订一个电力市场交易规则，

按照购电费用最小的经济目标来运作。市场交易-调度中心根据负荷预报和交易规则制

订满足电网安全运行的调度计划――各发电机组的出力（发电功率）分配方案；在执行

调度计划的过程中，还需实时调度承担AGC（自动发电控制）辅助服务的机组出力，

以跟踪电网中实时变化的负荷。

你需要做的工作如下：

1.某电网有8台发电机组，6条主要线路，表1和表2中的方案0给出了各机

组的当前出力和各线路上对应的有功潮流值，方案1~32给出了围绕方案0的一些实

验数据，试用这些数据确定各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。

2.设计一种简明、合理的阻塞费用计算规则，除考虑上述电力市场规则外，还

需注意：在输电阻塞发生时公平地对待序内容量不能出力的部分和报价高于清算价

的序外容量出力的部分。

3.假设下一个时段预报的负荷需求是982.4MW，表3、表4和表5分别给出了

各机组的段容量、段价和爬坡速率的数据，试按照电力市场规